CN101733928B - 在热塑性材料管的端部形成承插口的扩口机及形成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扩口机，和在由热塑性材料制成的管的加热端部处形成承插口的方法，由热塑性材料制成的管(2)的端部(20)(承插口将形成于该端部上)将加热，直到它处于可变形状态，并插入形成腔室(1)中和形成承插口形状。从压缩空气源(30)获取的处理空气利用在封闭回路中再循环的制冷剂而通过处理空气供给管线(3)传送至制冷机(4)的蒸发器(40)中，并通过蒸发器(40)，导致从处理空气向蒸发器(40)内部的制冷剂传热。这样在蒸发器(40)中处理的处理空气再由处理空气供给管线(3)传送给形成腔室(1)，它通过进口(10)引入形成腔室(1)中，至少通过形成腔室(1)内部的处理空气流来至少冷却管(2)的端部(20)的材料。

Description

在热塑性材料管的端部形成承插口的扩口机及形成方法

技术领域

本发明涉及一种在由热塑性材料制成的管的端部处形成承插口的扩口机。本发明还涉及一种在由热塑性材料制成的管的端部处形成承插口的方法。 

特别是，本发明涉及一种扩口机和形成方法，它们使用形成的承插口的特殊冷却。 

背景技术

在由热塑性材料制造的管中，用于在两个管之间制造接头的一种最普通的系统是“承插口”系统。它包括在管的两端中的一端处形成承插口，然后将另一管的端部(没有在该端部上面形成承插口)插入这样形成的承插口中。 

在管的端部处的承插口通过合适的扩口机使用热形成工艺来制造。扩口机通常安装在管挤出线的下游，并从该管挤出线接收要进行机械加工的切割管。扩口机通常包括：机械加工头部，该机械加工头部装备有至少一个炉，用于加热必须在上面形成承插口的管端部；以及形成站，该形成站使用合适的模具来使得管的加热端部形成承插口。承插口通常还在形成站中冷却。冷却可以在形成承插口的同时和/或之后进行。当承插口达到接近环境温度的温度时，承插口从模具上取下，且已经进行扩口加工的管从机器上卸载。最普通的扩口技术使用压缩空气，引入能够增压的环境中的该压缩空气具有对着金属模具的流体作用，从而按压管端部的壁，该壁进行加热和塑性变形。 

金属模具可以形成承插口的外部形状。在这种情况下，模具制造于空腔的内壁上，上面形成承插口的管端部插入该空腔中。压缩空气引入管内，并从内向外推动管端部的壁抵抗空腔的内壁。当承插口的最终形状需要有用于密封件的环形座时，在形成模具的空腔的内壁上形成相应环形槽。 

金属模具可以形成承插口的内部形状。在这种情况下，模具设置成类似心轴(或插件)，特别是包括心轴的外部侧壁。心轴位于可以增压的空腔内部，并轴向压入管的端部。压缩空气引入空腔内，这可以使管(和心轴)外部增压，并从外向内推动管端部的壁抵靠心轴的外壁。当承插口的最终形状需要有用于密封件的环形座时，心轴装备有可膨胀的扇区，该扇区位于与密封件座相对应的区域内。一旦形成密封件座，所述可膨胀扇区在心轴从管的端部(承插口形成于该端部上)除去之前退回至心轴内部。 

例如，在专利文献IT1169179、EP0516595和EP0684124中介绍了使用这种模具的系统。 

金属模具可以形成承插口的内部形状和外部形状。在这种情况下，模具的结构是上述两种情况的组合：外部侧表面形成承插口内部形状的心轴插入可以增压的空腔中，该空腔的内部侧表面形成承插口的外部形状。然后，心轴同轴地压入管的端部(承插口要形成于该端部上)。然后，在第一步骤中，压缩空气引入管内，并从内向外推动管端部的壁抵靠空腔的内壁。在第二步骤中，在心轴和管之间的空间至少局部减压后，压缩空气引入空腔中，这可以使管(和心轴)的外部增压，并从外向内推动管端部的壁抵靠心轴的外壁。这种系统的实施例在专利文献EP0700771中介绍。 

承插口通常可以通过使得冷却流体流直接撞上管的壁而冷却，因此利用强制对流现象。也可选择或者另外，承插口还可以通过从模具的金属壁导热而从承插口中除去热量来冷却。特别是，为了后者的目的，模具可以再通过冷却流体在它内部循环而进行冷却。当系统使用装备有用于形成密封件环形座的可膨胀扇区的机械心轴时，用于使得可膨胀扇区运动的复杂机构存在于心轴中，这使得通过循环冷却剂来冷却心轴内部变得不现实。 

强制空气流通常用作冷却流体，并使用单独回路，压缩空气用于承插口形成处理。这种扩口机的实例在专利文献IT1169179中可见。在形成过程中，当压缩空气通过相关进口引入形成腔室中时，强制冷却空气流引入心轴中以便冷却该心轴。当完全形成时，压缩空气的供给停止，且强制冷却空气流通过与压缩空气进口不同的进口而引入腔室中。 

在这种系统的可选实施例中，如专利文献EP0561594中所述，在形成结束时，低压强制空气流继续引入心轴，而压缩空气的供给没有停止，但是它能够离开形成腔室，因此，它的连续更新的流动将冷却刚刚形成的承插口的外表面。因此，用于形成承插口的相同处理空气用于冷却它。 

在专利文献EP0684124中介绍了使用相同处理空气来形成和冷却的另一系统实例。在该系统中，使用的处理空气只是用于形成承插口的压缩空气。它通过相关进口引入形成腔室中，并使腔室增压至预定压力水平，从而在形成心轴上形成承插口。一旦达到预定的最大压力水平和形成完成，出口阀打开，从而使得压缩空气能够通过导入心轴中的出口管道离开形成腔室。同时保持压缩空气流入。这产生空气流，该空气流冷却承插口，且该空气流再直接引入心轴中，从而也帮助冷却心轴。然后，空气通过合适的出口孔离开心轴，并分散至环境中。 

如前所述，在专利文献IT1169179、EP0516595和EP0684124中所述的系统(以及上面的简述)使用包括心轴的模具，该心轴有一定形状的外部，插入可以增压的腔室内。在形成步骤中，形成腔室增压，以便使得引入它内部的压缩空气的泄露最小(或者甚至消除)。在形成后的冷却步骤中，尽管处理空气继续引入形成腔室中，但允许处理空气的一部分离开形成腔室，以便在形成的承插口上建立连续变化的空气流。当离开腔室的空气并不包含太多水气时，它能够收集和引入心轴中，以便帮助冷却该心轴(因此冷却承插口的内表面)。 

扩口机的性能(每单位时间的件数)受到管在形成和冷却站中停留的时间的影响。形成和冷却循环越短，机器越快和生产率越高。形 成和冷却技术根据在使得生产速度最大以及使得获得结果所需的装置和部件的成本和复杂性最小之间进行合适折衷。 

在承插口形成和冷却处理中使用的压缩空气通常从存在于工厂中的正常空气分配网络中获取，在分配网络中，空气通常处于5巴和7巴之间的压力。有时空气直接从扩口机周围环境中获取，并通过合适安装在机器上的压缩机而发送给扩口机。可这样获得的压缩空气的温度和湿度受到环境条件以及压缩空气产生特性和工厂分配网络的处理系统(或位于机器上的压缩机)的很大影响。 

特别重要的是将合适低温度的空气引入形成和冷却装置，因为空气温度与冷却形成的承插口的处理速度直接相关。在本文中，来自工厂分配网络(或来自位于机器上的压缩机)的空气通常必须进行处理，也就是说进行冷却，从而使它达到和稳定保持在足够低的温度水平，以便保证有效冷却处理。由网络或由压缩机获得的压缩空气的温度通常太高，以至于不能直接用于承插口冷却处理。而且，当设计扩口机时，由网络或由压缩机获得的压缩空气的热状态可以有很大变化，且很难估计。压缩空气的热状态受到工厂压缩机系统的结构和效率以及环境的温度和湿度的影响。 

包含在形成处理中的、用于流体的正常冷却技术(特别是压缩空气)通常使用在扩口机外部的制冷系统，它在封闭循环中供给，使用再循环泵、基于水的冷却换热液体(通常是水中的乙二醇溶液)。从制冷器得到的冷却换热液体在换热装置内部循环，该换热装置设计成冷却包含在承插口形成和冷却处理内的流体(特别是，强制空气流和压缩空气)。当形成模具的结构允许和需要它时，从制冷器获得的冷却换热液体也在承插口形成模具内部循环。 

用于冷却管线压缩空气(该压缩空气用于承插口形成和冷却处理中)的普通技术的特征是使用管束换热器，从制冷系统获得的冷却换热液体在该管束换热器中循环和通过制冷系统再循环。要冷却的处理空气传送至这些换热器中，这样，它冲击管壁(换热液体在该管中循环)，并将热量传送给换热液体。 

当设计集成在扩口机上的冷却系统时，需要确定这些制冷器和换热器的尺寸，这样，在获得的冷却处理效果以及冷却系统的成本和尺寸之间达到合适折衷。为了使得冷却系统的成本和尺寸处在可工业维持的水平，设计的制冷器和换热器有一系列难以克服的操作和性能限制，下面详细列出。首先必须说明，在本文中以及在说明书和权利要求中，除非另外明确说明，当涉及空气以预定速度和定向流运动时的点的空气温度值时，是指通过将合适温度计的敏感元件插入流体流中获得的温度测量值。 

实际上，在形成装置进口处不可能获得低于13℃的压缩空气温度。通常获得的温度在15℃和20℃之间。 

当环境热状态和/或要在换热器中处理的压缩空气的温度明显变化时，很难使得在形成装置进口处的压缩空气稳定地保持在低于20℃的温度。 

上述普通冷却系统不能减少压缩空气中存在的水气。当空气中的湿度超过预定界限时，当要形成承插口的管的端部非常热时，可能在形成加工中产生问题。在这些情况下，当管的表面与空气中的水气接触时，管的表面可能以不可接收的方式改变。 

发明内容

本发明的目的是通过提供一种用于在由热塑性材料制成的管的端部上形成承插口的扩口机以及一种在由热塑性材料制成的管的端部处形成承插口的方法来克服上述缺点，该扩口机和方法能够在形成加工结束时有效和快速地冷却承插口。本发明的目的还在于提供一种用于在由热塑性材料制成的管的端部上形成承插口的扩口机以及一种在由热塑性材料制成的管的端部处形成承插口的方法，该扩口机和方法能够在形成加工结束时有效和快速地冷却承插口，且成本处于工业可维持水平，并有很高生产率。 

因此，本发明实现了这些和其它目标，由下面所述可知，对于一种用于在由热塑性材料制成的管的端部上形成承插口的扩口机以及一 种在由热塑性材料制成的管的端部处形成承插口的方法，它们各自有在所附独立权利要求中所述的结构和功能特征，所附从属权利要求介绍了其它实施例。 

附图说明

下面参考附图更详细地介绍本发明，附图表示了本发明的优选非限定实施例，附图中： 

图1是本发明的扩口机的实施例的总体视图，具有处理空气处理系统，用于实施本发明形成方法的实施例； 

图2表示了空气处理系统的细节，其中，用于喷雾水的喷嘴位于处理空气流内部，表示了处理空气供给管线内部的喷嘴位置和由它产生的喷雾水射流的几何形状； 

图3是本发明的扩口机形成腔室的另一实施例的细节的局部剖视图，实施本发明的形成方法的另一实施例； 

图4是本发明的扩口机形成腔室的还一实施例的细节的示意剖视图。 

具体实施方式

特别参考图1，用于在由热塑性材料制成的管的端部上形成承插口的扩口机包括形成腔室1，用于由热塑性材料制成的管2的加热端部20(承插口将形成于该端部上)插入和在它上面形成承插口。管2的端部20在已知类型的炉(未示出)中加热。该扩口机还包括处理空气供给管线3，该处理空气供给管线3从压缩空气源30获取处理空气，并通过进口10而将处理空气引入形成腔室1中。压缩空气源30可以是直接安装在该扩口机上的压缩机。压缩机可以从供给管线获取空气，或者直接从周围环境获取空气。压缩空气源30还可以是在工厂(扩口机安装在该工厂内)中制造和/或可获得的压缩空气分配管线。从压缩空气源中获取的压缩空气的压力调节成使得它处于在5巴和10巴之间的预定值。处理空气供给管线3包括用于停止处理空气从压缩空气源 30的流入，这优选是可以遥控(例如一个或多个开关阀)。处理空气供给管线3包括用于从压缩空气源30获取的处理空气的流速调节器33，该流速调节器33优选是遥控控制(例如具有可调节开口的一个或多个分接头)。在处理空气供给管线3中，处理空气调节至第一压力P1。在处理空气供给管线3上有至少一个吸气阀34(优选是遥控控制)。由于吸气阀34，可以选择地起动或停止处理空气通过形成腔室1的进口10流入形成腔室1中。吸气阀34可以认为是停止从压缩空气源30获取的处理空气流入的装置的一部分。特别是，吸气阀34可以认为是所述停止装置的开关阀。吸气阀34可以定位成靠近形成腔室1的进口10。进口10可以为单个或多个，也就是说有一个或多个开口和相应吸气管。扩口机包括密封元件16，当处理空气引入形成腔室1中时，该密封元件16使得形成腔室1的至少一部分至少局部增压。下面更详细地介绍密封元件16。形成腔室1包括成形壁11，该成形壁11设计成形成承插口形状，且管2的端部20的材料通过引入形成腔室1(该形成腔室1至少局部增压)的所述至少一部分中的处理空气而推靠在该成形壁11上。下面将更详细地介绍成形壁11。形成腔室1可以包括外壳12，该外壳12包括开口，管2的、要形成承插口的端部20通过该开口插入(例如，如图1中所示)。也可选择地，形成腔室1可以包括外壳12，该外壳12包括两半壳体12a、12b，这两半壳体12a、12b可以相互离开或接近，以便分别释放管2的端部20或向下夹在它上面(例如，如图3或图4中所示)。 

扩口机还包括用于冷却管2的端部20的冷却装置，它至少使用处理空气。冷却装置包括制冷机4，具有以制冷剂工作的工作循环，制冷机4装备有封闭回路，用于使制冷剂再循环。用于使制冷剂再循环的封闭回路(在图1中以42标记)还包括沿从压缩空气源30至形成腔室1的处理空气通路定位的制冷剂蒸发器40。处理空气供给管线3将处理空气传送至蒸发器40中，从而导致热量从处理空气传递给蒸发器40内部的制冷剂，因此冷却处理空气。这样，在蒸发器40内部，制冷机4的制冷作用直接施加给处理空气，该处理空气再引入形成腔 室1中，从而能够高效冷却。 

然后，冷却的处理空气用于冷却在形成腔室1中形成承插口的管2的端部20。特别是，形成腔室1可以包括在合适位置的处理空气出口14，出口阀17(优选是遥控控制)在该处理空气出口14上有效工作。在形成腔室1的所述至少一部分至少局部增压后(在该过程中，处理空气的推力使得形成于管2的端部20上的承插口抵靠成形壁11)，出口阀17的开口打开，这样，处理空气流出形成腔室1。处理空气流出形成腔室1将控制成这样，在至少局部增压的形成腔室1的所述至少一部分中，仍然保持增压(尽管在比前述更低的水平)。处理空气流出形成腔室1可以利用流量调节器77来控制(例如流量调节器阀或分接头)，该流量调节器77优选是遥控控制。因此，在管2的端部20上(目前形成承插口形状)有连续变化的冷却处理空气流，这使得管2的端部20的温度合适降低。蒸发器40包括内部管道，制冷剂在该内部管中流动，通过合适引导系统和/或各管道，使得处理空气环绕或邻近内部管道流过。优选是，处理空气引入蒸发器40中，这样，它的流动与制冷剂的流动相反。 

在制冷机4中，制冷剂进行实际热动力循环，该实际热动力循环包括与在文献中称为“兰金倒转循环”的理想循环相同的步骤。制冷剂优选是卤化烃类型。沿着用于使制冷剂再循环的封闭回路42，制冷剂通过压缩机43压缩，并在冷凝器44中冷却，以便使它成为液体。然后，它发送至膨胀元件45(例如节流阀)。在膨胀元件45中，制冷剂的压力和温度减小。然后，制冷剂从膨胀元件45发送至蒸发器40，在该蒸发器40中从处理空气(通过供给管线3传送至此)接收热量，并返回气态和再次由压缩机43吸入。作为非限定实例，制冷机4的构造可以如下。压缩机43可以是机械压缩机，由电马达驱动。冷凝器44可以为具有金属板翅片的铜管类型，该金属板翅片优选是由铝制成(也就是说，“板翅片管”类型)。冷凝器44可以使用通过电风扇46的强制空气冷却。膨胀元件45通常为设置成类似毛细作用管的节流阀。蒸发器40可以类似于同轴管或壳体和管换热器，具有在壳体中制造 的、用于要冷却的处理空气进入的嘴。 

在所述扩口机的优选实施例中，冷却装置包括制冷部分5，该制冷部分5冷却在相应封闭回路中再循环的换热液体。用于换热液体的封闭回路(图1中以51标记)包括第一换热器50，该第一换热器沿从压缩空气源30至形成腔室1的处理空气通路位于处理空气供给管线3上并相对于形成腔室1在蒸发器40的上游。处理空气供给管线3将处理空气传送至第一换热器50中，从而导致从处理空气向换热液体传递热量和预冷却处理空气。这样预冷却的压缩空气再发送至制冷机4的蒸发器40，在该蒸发器40中完成处理空气的冷却。 

制冷部分5可以包括定制的再循环制冷单元52，该制冷单元52的制冷特征和能力与普通扩口机使用的类似。进入第一换热器50的换热液体的温度通常在7℃和15℃之间调节。换热液体优选是水中的乙二醇溶液。第一换热器50优选是管束类型。通过合适的引导系统和/或各管道，使得处理空气环绕或邻近第一换热器50的内部管道(换热液体在该内部管道中流动)流过。优选是，处理空气引入第一换热器50中，这样，它的流动与换热液体的流动相反。第一换热器50和制冷单元52的尺寸设置成使得进入第一换热器50的、处于30℃和40℃之间的温度以及7巴压力的处理空气在离开第一换热器50时处于优选是在15℃和20℃之间的温度。由于随后通过蒸发器40内部，处理空气达到蒸发器40输出温度，该输出温度通常小于8℃。 

在制冷部分5的换热器50中获得的预冷却与在制冷机4的蒸发器40中产生的冷却组合将能够获得明显有效的空气冷却，这惊人地提高了扩口机的生产率，尽管使用基本标准的部件和与普通冷却技术相比成本增加非常低。特别是，在普通系统中保证大约200循环/小时生产率的扩口机可以产生大约240循环/小时生产率，其中，生产率增加15％和20％之间，而机器的总成本增加大约1％。 

处理空气在引入形成腔室1之前温度突然降低可以导致空气中的水气的一些凝结。因此，优选是扩口机包括冷凝液收集器41，该冷凝液收集器41沿从压缩空气源30至形成腔室1的处理空气通路定位在 处理空气供给管线3上并相对于压缩空气源30紧接在蒸发器40的下游，它设计成收集在离开蒸发器40的处理空气中的冷凝水气。 

应当知道，通常，普通扩口机包括在制冷部分5上的制冷单元(冷却的换热液体在它的换热器中循环，并使得处理空气经过该换热器)。因此，为了建立组合了制冷机4(它冷却处理空气)和制冷部分5(它预冷却处理空气)的本发明实施例，可以很容易地通过将制冷机4添加在普通扩口机上和将它的蒸发器40安装在属于现有扩口机制冷单元的换热器的下游而改造现有的普通扩口机。本实施例中加入的制冷机4可以通过合适改变合适尺寸的商业制冷循环压缩空气除湿器而很容易地获得。制冷循环压缩空气除湿器的结构如下：要除湿的压缩空气引入预冷却步骤中；从预冷却阶段，空气就通入进行循环的制冷器蒸发器中：这样冷却的空气通过冷凝液分离器，该冷凝液分离器从空气中除去水气，然后发送至后加热步骤，然后，它再次以合适温度引入压缩空气网络中。在一些类型的商用除湿器中，预冷却阶段和后加热阶段在单个换热器元件中进行，这推动空气加入除湿器并与离开除湿器的空气热接触。因此，制冷机4可以这样制造，即通过获取商用除湿器，从商用除湿器中除去预冷却和后加热阶段，使处理空气供给管线3的第一分支与这样改进的除湿器进口连接，从而从第一换热器50获得，并使处理空气供给管线3的第二分支与这样变化的除湿器的出口连接，该第二分支直接朝向形成腔室1。使用这样变化的商用除湿器也恰好能采用在蒸发器40下游的冷凝液分离器41。 

优选是，扩口机包括用于使得处理空气富含喷雾处理水的阶段6。富含阶段6还包括至少一个喷嘴60，该喷嘴60沿从压缩空气源30至形成腔室1的处理空气通路插入相对于压缩空气源30位于蒸发器40下游的一段处理空气供给管线3中。喷嘴60定向成朝向形成腔室1的朝向处理空气供给管线3侧。喷嘴优选是定位成与它插入的该段供给管线3同轴。富含阶段6还包括增压水供给管线61，该增压水供给管线61从水源62获取水，并将它传送给喷嘴60，其中，水在处理空气流中进行喷雾。在富含阶段6中有用于停止处理水流入喷嘴60的装 置63，所述装置位于水供给管线61上。特别是，用于停止处理水流入喷嘴60的装置63包括一个或多个开关阀，优选是遥控控制。在富含阶段6中有用于调节处理水流入喷嘴60的流速的装置67，所述装置位于水供给管线61上。水流速调节装置67包括至少一个流速或流量调节器(例如具有可调节开口的分接头或流速调节器阀)。通过作用在停止装置63上，可以起动水流(优选是遥控)，这样，所需的喷雾水可以引入朝着形成腔室1运动的冷却处理空气流中。当通过处理空气流冷却形成的承插口的实际步骤开始时，所述起动优选是在管2的端部20上形成承插口结束时进行。 

通过存在精细喷雾的水，处理空气的冷却能力大大提高。而且，优选是，离开喷嘴60的水精细地分散在冷空气流内部，再以极其高效的方式冷却。因此，所形成的空气—水混合物变成极其高效的冷却流体。水在压缩处理空气中分散得越精细，空气—水混合物的冷却能力越大。水以压力P4(该P4高于供给管线3中的压缩空气的压力P1)注射至供给管线3管道(空气在该供给管线3管道中流动)的中心，且方向与空气相同(图2)。特别有效的结构是，(根据喷嘴60的几何形状，)由喷嘴60喷雾的水的分散形成具有锥角A的分散锥，该锥角A小于或最多等于45°。所述值优选是选择为等于30°。 

优选是，扩口机包括沿水供给管线61定位的、用于冷却水的阶段64。这样，分散在处理空气中的水已经至少部分预冷却。水冷却阶段64包括第二换热器65，该第二换热器65安装在各封闭回路中，冷却换热液体在该封闭回路中再循环。 

优选是，换热液体来自相同制冷部分5，并在回路分支(图1中以53标记)中与用于第一换热器50的回路分支(图1中以51标记)并联地再循环。第二换热器65也优选是管束类型。通过合适引导系统和/或各管道，从水源62获得的水流环绕或邻近第二换热器65的内部管道(换热液体在该内部管道中流动)流过。优选是，水引入第二换热器65中，这样，它的流动与换热液体的流动相反。 

在图4示意表示的本发明实施例中，成形壁11只形成承插口的外 形。在这种情况下，它们通过使壳体12的内壁120成形来制造。在这种情况下，进入形成腔室1中的处理空气进口10必须定位成使得从供给管线3获取的压缩处理空气能够从内部使管2的端部20膨胀，从而推动它的壁抵靠壳体12的内壁120。在图4所示的实施例中，在壳体12的内部表示了定心心轴122，具有用于使管2相对于壳体12定心的元件和用于支承密封件的元件的功能，该密封件是密封装置16的一部分，它保证在定心心轴122和管2的内壁之间产生的形成腔室1的气密密封。定心心轴122没有承插口形成的功能。 

在图1和3所示的实施例中，形成腔室1通过壳体12和位于该壳体12内部的形成心轴13的组合而形成。管2的加热端部20轴向压在形成心轴13上。形成心轴的外部侧壁130至少局部构成形成腔室1的成形壁11，并设计成形成要形成的承插口的内部形状。 

在图1所示的实施例中，成形壁11不包括形成心轴13的外部侧壁130，它们只形成承插口的内部形状。在这种情况下，通过使压缩空气的推力施加在管2的端部20的外部，并将它推靠在形成心轴13的外部侧壁130上，从而在管2的端部20处形成承插口。在这种情况下，进入形成腔室1中的处理空气进口10定位成能够从管2的端部20的外部向内推动。特别是，进口10可以位于壳体12的壁上。在进口10和形成心轴13之间可以有扩散器18，该扩散器18能够使处理空气流均匀地分配在管2的端部20上。 

壳体12可以包括两半壳体，这两半壳体在管2的本体上象夹钳的爪一样相互关闭(对于两半壳体12a和12b类似于图3或4中所示，尽管涉及形成腔室1的两个不同实施例)。在这种情况下，在一半壳体和另一半之间以及在每一半壳体和管2之间必须有密封元件16，该密封元件16能够使形成腔室1增压，以便保证需要(图中表示了该密封元件16的可能实例定位，该密封元件16例如成各种形状和材料的密封件的形式，尽管在图3和4中，对于形成腔室1的另两个实施例，也可以涉及这里所述的情况)。 

参考图1，壳体12可以包括前部开口121，在该前部开口121上 有柔性圆环形密封件160，管2必须以密封形式插入该圆环形密封件的中心孔中；所述密封件160粘附在作为扩口机的一部分的接触装置的扁平壁161上。 

在图3所示的实施例中，成形壁11包括壳体12的内壁120(该内壁120形成承插口的外部形状)和形成心轴13的外部侧壁130(该外部侧壁130还形成承插口的内部形状)。对于承插口，壳体12的内壁120形成的外部形状的直径稍微大于所希望的最终承插口的直径。在这种情况下，进口10有至少两个分支，各分支由相应吸气阀34来作用：第一分支，从处理空气供给管线3的第一分支31伸出，并导入形成腔室1的、保持在管2的端部20的外表面和外壳2的内表面120之间的区域中；第二分支，从处理空气供给管线3的第二分支32伸出，并导入形成腔室1的、保持在管2的端部20的内表面和形成心轴13的外部侧表面之间的区域中。当进口10的第一分支起动时，处理空气将管2的端部20推向形成心轴13的外部侧壁130。图3的上半部分表示了管2的端部20的这种情况。当进口10的第二分支起动时，处理空气将管2的端部20推向壳体2的内壁120。图3的下半部分表示了管2的端部20的这种情况。 

在包括形成心轴13的形成腔室1的实施例中，优选是扩口机包括一段处理空气传送器管线7，该传送器管线7通过出口14而从形成腔室1获取处理空气，并通过引入点15而将这样获取的处理空气引入形成心轴13中，以便冷却形成心轴13。出口14也可以分成两个或更多分支。各分支可以是传送器管线7的各分支的延伸部分。各分支可以由相应出口阀17来作用。当存在传送器管线7时，每次起动出口阀17，就产生流出形成腔室1的处理空气流，该处理空气流穿透形成心轴13的内部并通过它，从而通过在形成心轴13中制造的合适孔而离开进入环境中。在图1所示的示例性实施例中清楚表示了在传送器管线7和心轴中的处理空气的通路。在图3的实例中可以采用类似通路。优选是，扩口机包括沿处理空气传送器管线7在形成腔室1出口14和空气进入形成心轴13的引入点15之间定位的、用于冷却处理空气 的阶段70。这样，从形成腔室1获取并已经通过与管2的端部20的材料接触而加热至特定程度的处理空气能够在合适低的温度下引入形成心轴13中，以便增加形成心轴13的冷却效果。用于从形成腔室1向外供给的处理空气的冷却阶段70包括第三换热器72，该第三换热器72安装在相应封闭回路中，冷却的换热液体在该封闭回路中再循环。优选是，换热液体来自相同制冷部分5，并在回路分支(在图1中以54标记)与用于第一换热器50的回路分支(在图1中以51标记)并联地再循环(优选是，当存在时也与图1中以53标记的回路分支并联-该回路分支用于第二换热器65)。第三换热器72也优选是管束类型。通过合适引导系统和/或相应管道，沿传送器管线7从形成腔室1获取的处理空气流环绕或邻近第三换热器72的内部管道(换热液体在该内部管道中流动)流过。优选是，处理空气引入第三换热器72中，这样，它的流动与换热液体的流动相反。 

扩口机还优选是包括冷凝液分离器装置71，该冷凝液分离器装置71沿处理空气传送器管线7布置在形成腔室1出口14和空气引入形成心轴13的点之间，并作用在处理空气上，以便从处理空气中除去存在的任何水。这防止水和/或水气通过和/或冷凝液在形成心轴13中形成，在该形成心轴13中可以有机械元件。当离开形成腔室1的处理空气是在富含阶段6中通过喷雾水而富含水的类型时，该步骤特别重要。 

本发明还涉及一种在热塑性材料制成的管的端部处形成承插口的方法。 

优选是，该方法通过根据上述任意实施例的扩口机来实施。 

在下面的说明书中，上面关于扩口机部件、它们的操作和相互关系所述的也用于本发明的相关方法的步骤，特别是当该方法的步骤与上述扩口机的各部分的操作相关时。 

在根据本发明由热塑性材料制成的管的端部形成承插口的方法总体包括以下步骤： 

—获得由热塑性材料制成的管2，该管2有加热至可塑性变形状态的端部20； 

—用管2的加热端部20的材料形成承插口； 

—从压缩空气源30获取处理空气，并使得这样获取的处理空气进行包括至少一个冷却子步骤的处理步骤； 

—至少通过离开处理步骤的处理空气流来冷却管2的端部20的材料。 

在冷却子步骤中，处理空气进行传送，并通入制冷机4的蒸发器40内部，该制冷机4有以制冷剂工作的工作循环，该制冷剂在包括蒸发器40的制冷机4的相应封闭回路中再循环，从而导致热量从处理空气传递给蒸发器40内部的制冷剂。 

这样，制冷机4的制冷作用在蒸发器40的内部直接施加给处理空气，该处理空气再发送给管2的端部20，从而使空气极其高效地冷却。 

管2的端部20可以预先在已知类型的合适炉中加热。如下面所示，在该方法的继续说明中，承插口形成可以在根据上述一个实施例的形成腔室1中进行。压缩空气源30和用于将处理空气从压缩空气源30传送给承插口形成点(特别是形成腔室1)的装置可以与对于扩口机所述相同(特别是处理空气供给管线3，根据需要，它能够使用在扩口机的说明中所示的技术特征和各个实施例)，且它们的工作方法已经介绍(特别是对于所述扩口机的各种不同实施例)。 

在处理空气处理步骤的冷却子步骤中，显然，根据相同操作方法(特别是使用相同循环和相同制冷剂)，可以使用已经介绍为表示扩口机特征的制冷机4。显然，在这里所述的优点和效果也可以涉及本发明的方法。 

优选是，在处理空气处理步骤中： 

从压缩空气源30获取的压缩空气首先进行预冷却子步骤，然后进行冷却子步骤； 

在预冷却子步骤中，处理空气传送和通入第一换热器50中，其中，处理空气向由制冷部分5冷却的换热液体传热，换热液体在包括第一换热器50的各封闭回路中再循环。 

显然，上述制冷部分5可以是上面对于扩口机所述的制冷部分， 像第一换热器50、相关再循环封闭回路和换热液体的类型也一样。它们使用的特殊方法可以从关于扩口机的说明的、关于它们的部分直接得出。与对于扩口机的所述相同，在处理空气处理步骤中，在蒸发器40中进行的冷却步骤与预冷却子步骤(下面将介绍)的组合能够获得明显的冷却效果，并以最小的成本增加获得相当大的生产率提高。优选是，在处理空气处理步骤中，离开蒸发器40的处理空气进行收集它内部的冷凝水气(由于冷却而存在)的子步骤。如前所述，这能够从处理空气的水气含量中减少或消除冷凝液，该冷凝液可以随着处理空气在预冷却和冷却子步骤中的温度突然降低而产生。这可以通过上述冷凝液收集器41来获得，该冷凝液收集器41位于空气供给管线3的、相对于蒸发器40和压缩空气源30的相同位置。 

在管2的加热端部20上形成承插口的步骤包括以下子步骤： 

—将管2的加热端部20插入装备有成形壁11的形成腔室1中，该成形壁11设计成形成承插口形状； 

—将离开处理步骤的处理空气引入形成腔室1中，并使得形成腔室1的至少一部分增压，直到在形成腔室1的所述至少一部分中达到承插口形成压力； 

—保持承插口形成压力持续承插口形成时间。 

这样增压的处理空气将管2的加热端部20的材料推靠在成形表面11上，这样，管2的端部20呈现它们的形状。将管2的端部20的材料推靠在成形壁11上以及执行形成作用的处理空气已经开始塑料材料的初始冷却。 

显然，将处理空气引入形成腔室1中以便增压该形成腔室1可以通过使空气由进口10流入而实现，从而作用在吸气阀34上。对于这一点可以参考已经对于扩口机的描述。 

形成腔室1可以以上面参考扩口机所述而以任意方式制造。特别是，它包括壳体12。在方法实施例中，形成腔室1为图4中示意所示类型(并在用于扩口机的相应实施例中详细说明)，其中，成形壁11只形成承插口的外部形状，因此通过成形壳体12的内壁120来制造。 在这种情况下，在承插口形成时间期间，处理空气从管2的端部20的内部向外推动，从而将管2的端部20的材料压靠在壳体12的内壁120上。可以参考已经关于扩口机所述的各种情况，特别是参考图4中所述的实施例。 

在该方法实施例中，参考图1和3中所示的形成腔室1的实施例(以及在扩口机的相应实施例的说明中详细所述)，形成腔室1由外部壳体12和位于壳体12内部的形成心轴13的组合而形成。形成心轴13的外部侧壁130构成形成腔室1的成形壁11的第一部分，该成形壁11形成要形成的承插口的内部形状。在这种情况下，管2的加热端部20插入形成腔室1中的子步骤包括将管2的加热端部20轴向压在形成心轴13上。至少在一部分承插口形成时间中，保持在承插口形成压力下的处理空气将管2的端部20按压在形成心轴13的外部侧壁130上。再有，在本例中，可以参考已经在扩口机的说明中所述，特别是对于图1和3中的实施例。 

特别是，在图1的实例中，成形壁11与形成心轴13的外部侧壁130重合(壳体12没有任何模具功能)，保持在承插口形成压力下的处理空气在整个承插口形成时间中将管2的端部20按压在形成心轴13的外部侧壁130上。 

在图3的实例中，如扩口机的说明中所述，外部壳体12有内壁120，该内壁120构成形成腔室1的成形壁11的第二部分，该成形壁形成要形成的承插口的外部形状。在这种情况下，在承插口形成时间的第一部分中，处理空气引入形成心轴13的外部侧壁130和管2的端部20之间，从而推动管2的端部20，使它压靠外部壳体12的内壁120(特别是，见图3的下半部分)。在形成心轴13的外部侧壁130和管2的端部20之间的空间中，承插口形成压力在承插口形成时间的第一部分期间保持在第一值。当承插口形成时间的第一部分结束时，在形成心轴13的外部侧壁130和管2的端部20之间的空间至少局部减压之后，在承插口形成时间的第二部分中，处理空气引入在外部壳体12的壁120和管2的端部20之间的空间中，从而推动管2的端部20， 使它压靠形成心轴13的外部侧壁130(特别是见图3的上半部分)。在外部壳体12的内壁120和管2的端部20之间的空间中，在承插口形成时间的第二部分期间，承插口形成压力保持在第二值。在承插口形成时间的第一部分期间，承插口形成压力可以等于在承插口形成时间的第二部分中保持的压力。在第一承插口形成时间中保持的承插口形成压力通常比在承插口形成时间的第二部分中保持的压力更高。 

在承插口形成时间结束时，冷却管2的端部20的材料的步骤包括： 

—使处理空气能够从形成腔室1流出，该流出小于处理空气向形成腔室1中的流入，这样，在低于承插口形成压力的压力下，在形成腔室1中，在管2的端部20的材料上建立连续变化的处理空气流。 

—保持处理空气从形成腔室1流出和处理空气流入形成腔室1并持续冷却时间。 

处理空气从腔室1流出可以通过形成腔室1的处理空气出口14(通过作用在出口阀17上)而获得。对于这一点，可以参考已经对于扩口机的描述。 

在涉及使用装备有形成心轴13(该形成心轴13的特征和实施例也在对于扩口机的说明书部分中详细所述)的形成腔室1的形成方法实施例中，与图1和3中所示相同，该方法包括获取从形成腔室1流出的处理空气，并将它引入形成心轴13中，以便冷却形成心轴13。这可以通过对扩口机所述的、用于该目的的任意技术方案来实现。特别是，形成腔室1的处理空气出口14，通过作用在出口阀17上，可以使得空气通过一段传送器管线7，直到引入形成心轴13的点15。对于这可以参考已经对于扩口机的描述。 

优选是，在引入形成心轴13中之前，流出形成腔室1的处理空气进行后处理步骤，该后处理步骤包括至少一个相关冷却子步骤。处理空气后处理步骤的该冷却子步骤可以在通过传送器管线7从形成腔室1送出的处理空气的冷却阶段70中进行，如扩口机的相应部分的说明中详细所示(显然有相同效果和优点)。这里特别参考第三换热器72的使用和它与制冷部分5的连接，如对于扩口机的描述。 

为了更高效地冷却已经形成承插口的管2的端部20，优选是处理空气处理步骤包括在相关冷却子步骤之后起动使处理空气富含增压喷雾水的子步骤，该子步骤还包括以下步骤： 

—从水源62获取水； 

—使水以预定压力流入至少一个喷嘴60中，该喷嘴60使水进行喷雾，并使它分散至处理空气中。 

优选是，预定水压力高于处理空气压力，其中，喷雾水分散在处理空气中。下面将介绍这个方面。 

然后，这样处理的空气发送至管2的端部20的材料上(特别是在形成腔室1中)。使处理空气富含增压喷雾水的子步骤可以通过已经参考扩口机所述的富含阶段6来进行。在这种情况下，水流入喷嘴60中利用水供给管线61来获得。如已经对于扩口机所述，喷嘴60在轴线601与处理空气流的方向重合的情况下定位在喷嘴60浸入所述流体流中的点处。喷嘴60的几何形状为这样，在使处理空气富含增压喷雾水的子步骤中，来自喷嘴60的增压喷雾水的送出锥具有锥角A，该锥角A小于或等于45°。锥角A优选是等于30°。可以参考已经在扩口机的说明中关于富含阶段6所述的任何事情。也可以参考关于处理空气和喷雾水的混合物的冷却能力的全部报告。应当知道，喷雾水以与空气流相同的方向在比管道(也就是说，一段处理空气供给管线3)内部和中心的处理空气的压力P1更高的压力P4下注入，处理空气在该管道内流动。对于获得最佳流体(空气—水混合物)冷却能力的关键处理参数是注射的喷雾水流的流速，该流速必须根据在注射点处的处理空气流的流速来调节。喷雾水流的流速可以利用用于调节水流入喷嘴60中的装置67来进行调节，如前面对于扩口机的描述。过大的水流速可能导致分散在处理空气中的水滴过度增大。该增大包括在水和处理空气之间的换热。这使得水颗粒由冷处理空气(水颗粒注入该冷处理空气中)冷却的效率低。它还将在承插口的塑料材料上产生雨效果，从而与通过使分散在处理空气中的水保持“云”状态而获得的冷却能力相比降低了冷却能力。 

在使处理空气富含增压喷雾水的子步骤中，从水源62获取的增压水在发送给喷嘴60之前在冷却阶段64中冷却。冷却阶段64可以有上面参考扩口机所述的所有特征和实施例。这里还特别参考第二换热器65的使用和它与制冷部分5的连接，如对于扩口机的描述。 

当在管2的端部20上形成承插口涉及使用根据任意实施例的形成腔室1时，使处理空气富含增压喷雾水的上述子步骤在承插口形成时间结束和只在用于冷却管2的端部20的材料时才起动。这有利于在管2的端部20的材料仍然热到足以由于接触而受损时防止管2的端部20的材料与水接触(即使当它处于精细分散形式时)。 

优选是，当在形成腔室1中有形成心轴13时(特别是，当涉及起动使处理空气富含增压喷雾水的子步骤时)，在引入形成心轴13之前，处理空气进行冷凝液分离处理，以便消除存在于处理空气中的任何水。该处理可以利用冷凝液分离器71来进行，该冷凝液分离器71沿处理空气传送器管线7定位，如已经对于扩口机的描述。可以参考全部所述的操作方法和特征。 

优选是，在起动使处理空气富含增压喷雾水的子步骤时，它在用于冷却管2的端部20的材料的时间结束时中止，而处理空气从形成腔室1流出和处理空气向形成腔室1的流入仍然继续。这样，在形成腔室1中建立连续变化的处理空气流，以便干燥形成腔室1和管2的端部20。这种状态在冷却时间之后在进一步的时间间隔中保持。该进一步的时间间隔用于从形成腔室1和从管2的端部20除去可能仍然保持的水痕迹。这样，可以从形成腔室1取出管2的端部20，其中，干燥的承插口形成于该端部20上，同时可以使得形成腔室1很容易没有污染物，用于插入另一管2的端部20和进行另一工作循环。 

在图1至4中，处理空气通路(沿处理空气供给管线3和/或沿传送器管线7)、换热液体(在再循环回路至制冷部分5的各分支上)和在制冷机4中的制冷剂以相应箭头和(当存在时)以相应连续线表示。 

下面参考本发明的扩口机的优选实施例的操作来通过实例(而不是对本发明范围的任何限制)简要介绍所述方法的实施方式。特别是， 下面将介绍用于扩口机的有效工作循环的主要实例，该扩口机使用机械插件(心轴)来在由PVC(聚氯乙烯)制成的管的端部上形成承插口，且在该特殊实例中由PVC-U来制成。特别是，可以参考具有图1所示类型的形成腔室1的扩口机的使用(也就是说，具有由形成心轴13的外部侧壁130形成的成形壁11)。 

管2的端部20(特别是由PVC-U制造)在炉中加热，直到它处于可变形状态。然后，形成心轴13轴向压入管2的端部20中，从而扩大管2，并预形成它的端部20。同时，与形成心轴13类似，管2的端部20处于形成腔室1的外部壳体12内部。而且，在打开停止装置后，处理空气供给管线3从压缩空气源30获取空气(例如在5巴和10巴之间的压力)，并将它发送给使得处理空气进行处理步骤的装置。处理空气处理步骤进行如下。首先，处理空气供给管线3将要处理的空气引入第一换热器50，在该第一换热器50中，空气与由制冷部分5冷却的换热液体(水中的乙二醇溶液)进行热接触。这样，处理空气进行预冷却子步骤，且当它离开第一换热器50时，空气(通过空气供给管线3)传送给制冷机4的蒸发器40。这里，处理空气与制冷机4的制冷剂进行热接触，因此进行冷却子步骤。由于制冷装置的尺寸，当处理空气离开蒸发器40时，处理空气采取稳定的低温值(该低温值可以在5℃和10℃之间，优选是等于6℃或8℃)。在这种状态下，当处理空气离开蒸发器40时，处理空气遇到冷凝液收集器41。在冷凝液收集器41中，处理空气进行收集冷凝水气的子步骤，该冷凝水气可能由于处理空气温度降低而形成于该处理空气中。冷凝水收集于冷凝液收集器41的杯中，并利用合适阀从该杯排出。在空气供给管线3中的、这时冷却和除湿的处理空气为第一压力P1(在本例中等于大约6巴)，然后经过用于使处理空气富含喷雾水的阶段6(这时该阶段6保持未起动)，这时结束处理步骤和发送至形成腔室1，其中，管2的端部20装配在形成心轴13上。通过关闭送出阀17，吸气阀34打开，处理空气通过进口10引入形成腔室1中。由于密封元件16的作用，形成腔室1增压至承插口形成压力(等于大约第一压力P1，在本例中 为6巴)。承插口形成压力保持承插口形成时间，从而使得处理空气能够将管2的端部20的材料推靠在形成心轴13的外部侧表面130上，该外部侧表面130形成成形壁11和承插口的内表面。在承插口形成时间中，与位于形成腔室1内部的处理空气(最初为冷的)接触产生管2的端部20的温度的第一稍微降低。在承插口形成时间结束时，开始利用冷却的处理空气流来冷却管2的端部20的材料的步骤。吸气阀34保持打开，送出阀17也打开，且流出流量调节器77的开口进行调节，这样，形成腔室1只部分减压，并建立平衡(在处理空气通过出口14从形成腔室的流出和从处理步骤得到的冷却处理空气通过进口10的流入之间)，这在形成腔室1中建立第二压力P2，该第二压力P2等于在冷却的压缩空气连续循环的情况下用于保持增压状态的保持压力。通常，当送入的压缩空气处于6巴压力(等于第一压力P1)时，等于保持压力的第二压力P2设置为大约4巴。这产生用于使处理空气流出形成腔室1(因此进入传送器管线7)的、等于第三压力P3(由第一和第二压力P1和P2之间的差异)的压力。对于本实例的压力，第三压力P3因此等于大约2巴。流出流量调节器77越打开，在形成腔室1内部的压力越低，因此剩余形成效果越差。不过同时，在形成腔室1中建立的对流处理空气流的流速相应地更大，因此对管2的端部20上的冷却效果相应地更大。这种状态保持冷却时间。 

在承插口形成时间结束时和在冷却时间开始时，起动用于使处理空气富含喷雾水的阶段6的操作，从而在处理空气处理步骤中开始使它富含喷雾水的子步骤。在停止处理水流入喷嘴60中的装置63打开后，水供给管线61从水源60获取水，并将它发送给水冷却阶段64。当进入第二换热器65时，水与由制冷部分5冷却的换热液体进行热接触，并在图1中以53标记的回路分支中再循环。当它离开第二换热器65时，这样冷却的水在压力调节成第四压力P4的情况下发送给喷嘴60，该第四压力P4高于在一段空气供给管线31(喷嘴60位于该段空气供给管线31中)中的第一压力P1。 

喷嘴60的结构选择为使得从喷嘴60的水发射锥的锥角A优选是 等于大约30°。水流入喷嘴60的流速(例如通过调节装置67)调节成使得水非常精细地分散至处理空气中，一旦它由空气运送进入形成腔室1，在管2的端部20上或在形成腔室1的各部分上没有“雨效果”。 

这样，处理水以极细颗粒的形式引入处理空气流中，该处理水在有效传送的同时立即由处理空气进一步冷却，并非常快地达到与处理空气相同的温度。然后，处理空气和这样获得的喷雾水的混合物再通过进口10引入形成腔室1中，流到管2的端部20上，从而非常有效和快速地冷却它，然后通过出口14而从形成腔室1排出，被引入传送器管线7中。 

通过与管2的端部20接触而加热并通过出口14离开腔室1的处理空气(不过，它的状态是：干燥或包含在富含阶段6中收集的喷雾水)引入传送器管线7中，该传送器管线7朝着进入形成心轴13的引入点15而传送该处理空气。在进入形成心轴13之前(处理空气帮助冷却该形成心轴13)处理空气进行后处理步骤。特别是，传送器管线7将处理空气传送给处理空气冷却阶段70，从而将它引入第三换热器72中，其中，它与由制冷部分5冷却的换热液体进行热接触，并在图1中以54标记的回路分支中再循环。在这样进行了后处理步骤的冷却子步骤之后，再次冷却的处理空气在离开第三换热器72时通过传送器管线7引入冷凝液分离器71中。这样，除去在处理空气中存在的水(由于它的残余水分，或者由于它与富含阶段6中的喷雾水混合)，且已经再次除湿的空气能够在没有任何使它的内部机械元件受损或损坏的危险的情况下引入形成心轴13中。在已经通过引入点15进入形成心轴13后，处理空气经过它(优选是沿形成心轴13的纵向轴线X运动)，通过在形成心轴13中(例如在心轴的前部部分131中)合适制造的孔而离开至环境中。 

本发明带来以下重要的优点。 

冷却处理极快和高效。增加的生产率(特别是在单位时间中工作循环数目的增加)与为了实施本发明而所需增加的成本之间的比例极其有利。 

近似地：用于PVC-U管的普通扩口机在正常环境条件下(环境温度为23℃)获得的压缩空气在处理步骤下游的温度等于16℃。为了获得该结果，普通机器用于形成和冷却处理压缩空气，该压缩空气在7巴压力下以5000Nl/分钟的流速从网络获得，并由具有6000制冷单位/小时的能力的正常制冷系统来冷却(其中，换热液体保持在11℃温度)。所述扩口机和方法能够在形成腔室1进口处获得压缩空气，该压缩空气在处理步骤之后(在与喷雾水混合之前)具有大约6℃的稳定温度和对应于3℃露点的湿度(压缩空气为7巴)。根据本发明，该结果可以特别通过将具有压缩制冷循环的制冷机(它吸收0.7kW电力)添加在具有6000制冷单位/小时的能力的普通制冷机上而获得，因此成本和系统复杂性的增加最小。 

Claims (22)

1.一种扩口机，用于在由热塑性材料制成的管的端部上形成承插口，所述扩口机包括：

-成形腔室(1)，用于由热塑性材料制成的管(2)的、将在上面形成承插口的加热端部(20)插入和在其上面形成承插口；

-处理空气供给管线(3)，用于从压缩空气源(30)获取处理空气和通过进口(10)将处理空气引入成形腔室(1)中；

-用于冷却管(2)的加热端部(20)的冷却装置，该冷却装置至少使用处理空气；

扩口机的特征在于：

-所述冷却装置包括制冷机(4)，该制冷机具有以制冷剂工作的工作循环，制冷机(4)装备有用于制冷剂再循环的封闭回路，该封闭回路还包括制冷剂蒸发器(40)，该制冷剂蒸发器(40)沿从压缩空气源(30)至成形腔室(1)的处理空气的通路定位；

-处理空气供给管线(3)，该处理空气供给管线(3)将处理空气传送至蒸发器(40)中，导致从处理空气向蒸发器(40)内部的制冷剂传热，因此冷却处理空气；

其中，冷却装置包括制冷部分(5)，该制冷部分(5)冷却在各封闭回路中再循环的换热液体，换热液体的封闭回路包括第一换热器(50)，该第一换热器(50)沿从压缩空气源(30)至成形腔室(1)的处理空气通路位于处理空气供给管线(3)上并相对成形腔室(1)在蒸发器(40)的上游，处理空气供给管线(3)将处理空气传送至第一换热器(50)中，导致从处理空气向换热液体传热，并预冷却处理空气。

2.根据权利要求1所述的扩口机，其特征在于：该扩口机包括冷凝液收集器(41)，该冷凝液收集器(41)沿从压缩空气源(30)至成形腔室(1)的处理空气通路定位在处理空气供给管线(3)上并相对压缩空气源(30)紧接在蒸发器(40)的下游，并设计成收集离开蒸发器(40)的处理空气中的冷凝水气。

3.根据权利要求1所述的扩口机，其特征在于：该扩口机包括用于使处理空气富含喷雾处理水的工位(6)，该工位(6)还包括：

-至少一个喷嘴(60)，该喷嘴沿从压缩空气源(30)至成形腔室(1)的处理空气通路插入相对压缩空气源(30)位于蒸发器(40)下游的一段处理空气供给管线(3)中；

-水供给管线(61)，用于从水源(62)获取水和将水传送给喷嘴(60)，其中，水被喷雾至处理空气流中；

-用于停止处理水流入喷嘴(60)的装置(63)，所述装置定位在水供给管线(61)上；

喷嘴(60)定向成朝着处理空气供给管线(3)的、朝向成形腔室(1)的一侧。

4.根据权利要求3所述的扩口机，其特征在于：该扩口机包括沿水供给管线(61)定位的水冷却工位(64)。

5.根据权利要求1所述的扩口机，其特征在于：该扩口机包括密封装置(16)，当处理空气引入成形腔室(1)中时，该密封装置使得成形腔室(1)的至少一部分至少局部增压，成形腔室(1)包括成形壁(11)，该成形壁设计成形成承插口形状，且管(2)的加热端部(20)的材料由引入成形腔室(1)的、至少局部增压的所述至少一部分中的处理空气推靠在该成形壁上。

6.根据权利要求5所述的扩口机，其特征在于：

-成形腔室(1)由壳体(12)和位于壳体(12)内部的形成心轴(13)的组合形成，管(2)的加热端部(20)将轴向压在该形成心轴上，形成心轴(13)的外部侧壁(130)至少局部构成成形腔室(1)的成形壁(11)，并设计成形成要形成的承插口的内部形状；

-扩口机包括一段处理空气传送器管线(7)，该处理空气传送器管线通过出口(14)从成形腔室(1)获取处理空气，并通过引入点(15)而将这样获取的处理空气引入形成心轴(13)中，以便冷却形成心轴(13)。

7.根据权利要求6所述的扩口机，其特征在于：该扩口机包括处理空气冷却工位(70)，该处理空气冷却工位(70)沿处理空气传送器管线(7)定位在成形腔室(1)的出口(14)和将空气引入形成心轴(13)的引入点(15)之间。

8.根据权利要求6或7所述的扩口机，其特征在于：该扩口机包括冷凝液分离器装置(71)，该冷凝器分离器装置(71)沿处理空气传送器管线(7)定位在成形腔室(1)的出口(14)和将空气再引入形成心轴(13)的引入点(15)之间，并作用在处理空气上，以便从处理空气中除去存在的任何水。

9.一种在由热塑性材料制成的管的端部处形成承插口的方法，包括以下步骤：

-获得由热塑性材料制成的管(2)，该管具有加热至可塑性变形状态的加热端部(20)；

-用管(2)的加热端部(20)的材料形成承插口；

-从压缩空气源(30)获取处理空气，并使得这样获取的处理空气进行包括至少一个冷却子步骤的处理步骤；

-至少通过离开处理步骤的处理空气流来冷却管(2)的加热端部(20)的材料；

该方法的特征在于：在冷却子步骤中，处理空气进行传送，并通过制冷机(4)的蒸发器(40)内部，该制冷机(4)有以制冷剂工作的工作循环，该制冷剂在包括蒸发器(40)的制冷机(4)的相应封闭回路中再循环，导致热量从处理空气传递给蒸发器(40)内部的制冷剂；

其中，在处理空气处理步骤中：

-从压缩空气源(30)获取的压缩空气首先进行预冷却子步骤，然后进行冷却子步骤；

-在预冷却子步骤中，处理空气传送和通入第一换热器(50)中，其中，处理空气向由制冷部分(5)冷却的换热液体传热，换热液体在包括第一换热器(50)的各封闭回路中再循环。

10.根据权利要求9所述的形成方法，其特征在于：在处理空气处理步骤中，离开蒸发器(40)的处理空气进行收集其内部的冷凝水气的子步骤，该冷凝水气由于冷却而存在。

11.根据权利要求9所述的形成方法，其特征在于：在管(2)的加热端部(20)上形成承插口的步骤包括以下子步骤：

-将管(2)的加热端部(20)插入装备有成形壁(11)的成形腔室(1)中，该成形壁(11)设计用于形成承插口形状；

-将离开处理步骤的处理空气引入成形腔室(1)中，并使得成形腔室(1)的至少一部分增压，直到在成形腔室(1)的所述至少一部分中达到承插口形成压力；

-保持承插口形成压力持续承插口形成时间。

这样增压的处理空气将管(2)的加热端部(20)的材料推靠在成形表面(11)上，使得管(2)的加热端部(20)呈现它们的形状。

12.根据权利要求11所述的形成方法，其特征在于：

-成形腔室(1)由外部壳体(12)和位于壳体(12)内部的形成心轴(13)的组合形成，形成心轴(13)的外部侧壁(130)构成成形腔室(1)的成形壁(11)的第一部分，该成形壁(11)形成要形成的承插口的内部形状；

管(2)的加热端部(20)插入成形腔室(1)中的子步骤包括将管(2)的加热端部(20)轴向压在形成心轴(13)上；

至少在一部分承插口形成时间中，保持在承插口形成压力下的处理空气将管(2)的加热端部(20)按压在形成心轴(13)的外部侧壁(130)上。

13.根据权利要求12所述的形成方法，其特征在于：外部壳体(12)具有内壁(120)，该内壁(120)构成成形腔室(1)的成形壁(11)的第二部分，该成形壁形成要形成的承插口的外部形状；

在承插口形成时间的第一部分中，处理空气引入形成心轴(13)的外部侧壁(130)和管(2)的加热端部(20)之间，从而推动管(2)的加热端部(20)，使它压靠外部壳体(12)的内壁(120)，在形成心轴(13)的外部侧壁(130)和管(2)的加热端部(20)之间的空间中，承插口形成压力在承插口形成时间的第一部分期间保持在第一值；

在形成心轴(13)的外部侧壁(130)和管(2)的加热端部(20)之间的空间至少局部减压之后，在承插口形成时间的第二部分，处理空气引入在外部壳体(12)的壁(120)和管(2)的加热端部(20)之间的空间中，从而推动管(2)的加热端部(20)，使加热端部压靠形成心轴(13)的外部侧壁(130)，在外部壳体(12)的内壁(120)和管(2)的加热端部(20)之间的空间中，在承插口形成时间的第二部分期间，承插口形成压力保持在第二值。

14.根据权利要求11或12所述的形成方法，其特征在于：在承插口形成时间结束时，冷却管(2)的加热端部(20)的材料的步骤包括：

-使处理空气能够从成形腔室(1)流出，该流出少于处理空气进入成形腔室(1)的流入，这样，在低于承插口形成压力的压力下，在成形腔室(1)中，在管(2)的加热端部(20)的材料上建立连续变化的处理空气流；

-保持处理空气从成形腔室(1)流出和处理空气流入成形腔室(1)并持续冷却时间。

15.根据权利要求14所述的形成方法，当其从属于权利要求12时，其特征在于：包括获取从成形腔室(1)流出的处理空气，并将它引入形成心轴(13)中，以便冷却形成心轴(13)。

16.根据权利要求15所述的形成方法，其特征在于：在引入形成心轴(13)中之前，流出成形腔室(1)的处理空气进行后处理步骤，该后处理步骤包括至少一个冷却子步骤。

17.根据权利要求9所述的形成方法，其特征在于：处理空气处理步骤包括在冷却子步骤之后起动使处理空气富含增压喷雾水的子步骤，该子步骤还包括以下步骤：

-从水源(62)获取水；

-使水以预定压力流入至少一个喷嘴(60)中，该喷嘴(60)使水进行喷雾，并使它分散至处理空气中。

预定水压力高于处理空气压力，其中，喷雾水分散至处理空气中。

18.根据权利要求14所述的形成方法，其特征在于：处理空气处理步骤包括在冷却子步骤之后，在承插口形成时间结束时和只在冷却管(2)的加热端部(20)的材料时才起动使处理空气富含增压喷雾水的子步骤，该子步骤还包括以下步骤：

-从水源(62)获取水；

-使水以预定压力流入至少一个喷嘴(60)中，该喷嘴(60)使水进行喷雾，并使它分散至处理空气中，

预定水压力高于处理空气压力，其中，喷雾水分散至处理空气中。

19.根据权利要求18所述的形成方法，其中该方法包括获取从成形腔室(1)流出的处理空气，并将它引入形成心轴(13)中，以便冷却形成心轴(13)，其特征在于：在引入形成心轴(13)中之前，处理空气进行冷凝液分离处理，以便除去存在于处理空气中的任何水。

20.根据权利要求18所述的形成方法，其特征在于：在用于冷却管(2)的加热端部(20)的材料的时间结束时，使处理空气富含增压喷雾水的子步骤中止，同时在冷却时间后在进一步的时间间隔中，处理空气从成形腔室(1)流出和处理空气流入成形腔室(1)中将继续，这样，在成形腔室(1)中有连续变化的处理空气流，用于干燥成形腔室(1)和管(2)的加热端部(20)。

21.根据权利要求17所述的形成方法，其特征在于：喷嘴(60)定位成其轴线(601)在喷嘴(60)浸入所述流体流中的点处与处理空气流的方向重合，它的特征还在于喷嘴(60)的结构为这样，在使处理空气富含增压喷雾水的子步骤中，从喷嘴(60)出来的增压喷雾水送出锥具有锥角(A)，该锥角小于或等于45°，优选是等于30°。

22.根据权利要求17至21中任意一项所述的形成方法，其特征在于：在使处理空气富含增压喷雾水的子步骤中，从水源(62)获取的增压水在被送向喷嘴(60)之前在冷却工位(64)中冷却。

Images